地下空间开发利用研究?摘要本文先分析了城市交通发展的需要，城市空间的整体发展主要体现在以下几个方面:①将城市地上、地下空间统一考虑，合理开发，促进城市空间的均衡发展;②合理安排城市地上、地下功能，使地上、地下功能互补，共同发展;③城市地上、地下空间形成整体的空间交通网络，优化城市的交通环境。简述了国内外底下空间开发利用的概况。本文还对城市地下空间新的发展背景和城市活力空间特征进行了分析，提出了城市地下空间组合方式与设计的原则。提出了城市中心地下空间一体化的意义：1节约用地，提高经济效益；2解决交通拥挤；3保护生态环境。关键词：地下空间；线性走道式；环形大厅式；地下空间一体化Underground Space Development and Utilization?AbstractThis paperfirst analyzes thecity trafficdevelopment,the overall development ofurban spacein the followingareas:①The city on the ground, underground space to consider a unified, rational development, and promote the balanced development of urban space; ②Reasonable arrangements for urban land, underground features that make the ground, underground functional complementarity and common development; ③City on the ground, underground space to form the overall space transportation network, optimization of urban traffic environment.Outlined under domestic and international overview of development and utilization of space.This paper takes the analysis on the new development background of urban underground space and the characteristics of city' s vitality space , and space combinations and design philosophy of urban underground space.In this paper, the integration of urban centers significance of underground space:①Land conservation, improve economic efficiency; ②Solve traffic congestion; ③Protect the ecological environment.KEYWORDS:Underground Space；Linear corridor-style；Hall-style ring；Integration of underground space.地下空间开发利用研究?引言随着经济的飞速发展和城市化水平的不断提高，城市问题日益突出，如人口密集、交通拥挤、资源枯竭、可利用面积不足、地价高涨等。利用地下空间配置城市基础设施是从根本上解决城市发展问题的有效途径。城市地下建筑的空间形态是地下建筑空间在一定环境、条件下的表现形式的总和。作为地下建筑形态的主要体现，地下建筑空间形态是空间物质形态与人文形态的统一。空间物质形态指建筑空间以一定的形状、大小、方位、色彩肌理等实现对空间功能的表达。而建筑空间的人文形态则是人与建筑活动的沟通与交融在空间形态上的体现。因而对地下建筑空间形态设计应该从地下建筑的空间功能和使用者的适应程度两方面进行综合评价。1 新的发展背景--城市空间整体发展的需要现代城市是处在一定社会环境中，以人为主体，以空间利用为特点，以聚集经济效益为目标的高度集约化的地域空间系统。随着城市化的过度发展，城市的集中程度已经达到了历史的高点，使得现代城市也成为环境污染、生态失衡和交通拥挤的写照。为有效缓解这些问题并寻找更多的发展空间，人们逐渐将目光投向了城市地下空间的开发利用，并逐渐认识到地下空间也是城市整体空间的一部分。通过城市空间的整体发展，合理地配置城市空间资源，改善城市自然环境质量，提高城市景观质量，促进城市的可持续发展。城市空间的整体发展主要体现在以下几个方面:①将城市地上、地下空间统一考虑，合理开发，促进城市空间的均衡发展;②合理安排城市地上、地下功能，使地上、地下功能互补，共同发展;③城市地上、地下空间形成整体的空间交通网络，优化城市的交通环境。因而，城市地下空间开发时，必将吸收相当一部分城市功能和城市活动，例如:居住、交通、物流、商业、文化活动、生产、储藏等。居民的城市生活空间将逐渐由二维平面拓展为地上、地下相结合的三维立体化空间。目前，遍布城市各处的地下停车场、北京中关村西区的地下购物中心、上海五角场的"地下新城"等都预示着居民的城市生活将逐渐向地下扩展;加拿大多伦多地下空间的开发，通过地铁和大量步行道路，将高层地下室与地下综合体连接起来，形成四通八达的地下空间网络，并已成为居民城市生活不可或缺的一部分;2013 年东京、纽约等国际金融中心将会出现一些地下旅馆，形成真正意义上的地下城市。2 城市活力空间的特征分析扬·盖尔曾将人的日常生活和活动大致分为三种类型:必要性活动、自发性活动和社会性活动。他指出"一个富有活力的城市直接吸引着人们参加各种活动，而一个死气沉沉的城市则明显地依靠那些因工作或其他缘由而不得不来此的人群。"城市空间是否具有活力，并不是体现在它所包含的满足人们必要性活动的城市功能，而是体现在能够为城市生活与公共交往的发生提供场所和舞台，能够激发人们的自发性活动和社会性活动。城市公共空间中最吸引人的不是城市空间的外部形体，而是社会生活等潜在"内容"。城市正是因为包含着丰富社会生活的公共空间才会吸引人们一再前往，而成为城市活力空间。例如上海城惶庙，不论是本地市民还是外地游客，都喜欢一次次地去游玩、购物，其主要原因就在于它的空间有很多吸引人的元素(如节日表演、商品、饮食小吃、园林、寺店等) ，这些组成公共空间的要素给人们的感受每次都不尽相同，所以能激发出多样化的交往行为。因而，在人性化设计呼声日益高涨、人们渴求多样化城市公共生活的今天，吸引人、满足人的需求以及体现对人的关怀也就自然成为城市活力空间最为显著的特征。空间的形态来自于生活结构，只有把生活的魅力转变为建筑及空间的魅力，我们才能真正拥有自己的环境问。这在城市空间设计上的需求则表现为创造场所感，把城市公共空间设计成通达的、多样的、符合人尺度的、有活力的环境。3 国内外城市地下空间开发利用地下空间是指在地球表面以下土层或者岩层中天然形成或经人工开发而成的空间。一般认为，城市地下空间是指人类根据各种需要按一定功能要求，建设或利用的地下各类构筑物与管线的总称。它主要包括:社会生产流通及存储基础设施，如城市交通隧道、隧洞和地下车场、地铁线网;各类仓储洞库，如石油、水的储藏库以及冷库等;公用事业管网基础设施，如水、电、煤气、通信、供热、输油、排污管网和用于输水防洪的隧洞等;人防工程设施，如防空洞、地下掩体等。3.1 国外地下空间的开发利用国外发达国家的地下空间开发利用已经历了相当长的一段时间。英国伦敦早在1863 年就建成了世界上第一条地铁，法国充分利用地下空间资源，建成集地下街、地铁、娱乐设施、地下道路、地下停车厂于一身的综合体来最大限度保护地上历史环境和建筑物景观。美国纽约建成了四通八达的地下步行道系统，很好地解决了人、车分流问题，缩短了地铁与公共汽车的换乘距离，同时把地铁车站与大型公共活动中心通过地下道连接起来。另外，美国地下建筑单体设计在学校、图书馆、办公、实验中心和工业建筑中也成效显著，既充分利用地下空间的特性满足了功能要求，又合理解决了新老建筑结合的问题。加拿大政府在大城市的中心区建设地下步行道系统，大大改善了交通环境、节省了用地、保证了恶劣气候下城市的繁荣，同时也为城市防灾提供了保障。日本国土狭小、用地紧张，但他们很早就在大城市修建地铁，带动了地下停车场等其他地下基础设施的建设。20 世纪80 年代，日本开始在大城市中心区建设大量的共同沟，避免道路的反复开挖、保障了交通正常运行又改善了城市环境、增强城市的防灾抗毁能力。随着先进技术的不断成熟和运用，国外地下空间正朝着综合化、分层化与深层化、智能化的方向发展。3.2 国内地下空间开发利用概况我国有计划大规模的地下空间建设始于20 世纪60 年代，主要是为了"备战备荒"而修建的。随后我国建设了一批地下工厂、早期人防工程和北京、天津地下铁道。随着国际关系趋向缓和与国家综合国力的提升，我国将地下空间利用的出发点逐渐从防空工程转移到国防与经济建设综合考虑上。目前，我国基本形成了"平战结合，为民造福"的地下空间利用指导原则。当前，城市地下商业街、人行地道、地下停车场已成为我国最广泛的地下空间利用形式，在各省会城市及大城市基本都有出现。上海已经将许多地铁换乘车站与其周围市场、文娱等地下设施相互连通，并连通人行通道、高层地下室，形成几个社会化、商业化以及能有效改善交通、有明显社会效益和经济效益的地下车站综合开发的典型。深圳以地铁网络为特区地下空间开发利用形态的网络骨架体系，逐步形成以大型公共建筑的密集区、商业密集区、地铁换乘站、城市公共交通枢纽为发展区的城市地下空间开发利用态势。广州通过一些地下空间的示范工程加大对地下空间的开发力度。目前，我国全方位、综合性的城市地下空间开发还处于起步阶段，与国外发达国家的地下空间利用状况相比还存在显著差距，和地下空间开发利用相关的法规、标准、制度正在逐步建立和完善之中，与城市再开发相结合的地下空间利用项目的类型和规模正在不断扩大之中，并向大型化、地下化和综合化方向发展。4.地下建筑空间形态设计需要解决的问题4.1 空间的方向感由于地下建筑的封闭性使人们无法依赖外部环境的参照来准确定位和感知方向，方向感不明显。这不仅容易引起人们心理上的不安，而且也会给地下建筑的疏散和防灾带来不便。因此地下建筑的空间形态设计要注意加强空间的方向感和导向性，加强区域的可读性和空间的序列感。以一系列的变化与过渡（如：光线、声音、表面与层次的变化）使人们在丰富的空间感受中增强空间的方位感。对于平面体量相对较大的地下建筑，也可以通过创造一个中心开放的核心空间，来改善地下建筑方向感差的缺点，缓和地下建筑空间内部的局促感。4.2 空间的封闭感地下建筑的封闭环境是造成地下建筑心理方面问题的主要原因。传统的地下建筑因为其自身的封闭性及与外部环境的隔绝使人们产生恐惧和压抑的心理感受。要消除使用者心理上与外界联系的隔阂感是地下建筑空间形态设计必须考虑的问题。为了使地下建筑空间更加开敞，可以通过改变出入口的布置，设置下沉式广场、地下庭院、天井及大面积采光窗等手段创造地下建筑的开放空间，加强地下建筑空间与地上空间的联系,消除地下空间的封闭感。缺乏天然光线和自然景观是地下建筑空间在心理方面存在的最大问题，因此地下建筑空间形态设计必须加强空间对天然光和外部自然景象的渗透性。设置透光顶棚引入光线是常用的方法。此外还可以利用地下建筑中庭空间引入自然光线和外界的气候环境来加强内外空间环境的渗透与交融。5.地下建筑空间组合方式5.1 地下建筑空间组合原则地下建筑空间组合要根据地下建筑的性质，使用功能、规模、环境等不同特点进行分析。空间组合应满足空间功能合理的要求，做到功能紧凑，分区明确。5.2 地下建筑的空间组合方式5.2.1 线形走道式线形走道式的组合方式指地下建筑的各功能空间通过线形走道串联，使平面大致沿一条线排列的形式。线形可以有一字形、弧线形或折线性等。走道式也可以有内廊式和外廊式。地下商业街是采用这类空间组合形式的典型。线形走道式的特点是流线单一，走向明确而有连续性，空间导向性强。内部人流容易组织，方向性强，人流通行不受干扰，有利于防灾。采用线形走道式组织地下建筑空间还要注意在强调走道短捷、方向明确的同时，避免内部空间的单调和呆板。注重空间的过渡与衔接、对比与变化以及空间序列和节奏的处理同时还应考虑人的心理和生理需求，合理设置绿化、喷泉、休憩区，有选择的引入自然光线。5.2.2 环形大厅式环形大厅式一般是以一个或多个形状较规则，规模较大的大厅式空间（如中庭，庭院，下沉式广场）为核心，其他空间环绕其周围展开形成环状平面。这种环形大厅式组合方式的特点是核心突出，具有凝聚力。设计时应合理布置核心体与周围空间的交通联系，并强化核心部分的方向感与标志性，在应急状态下需做到疏散安全。5.3.3 混合群聚式混合群聚式一般在规模较大的地下建筑综合体中使用。此种空间类型是混合使用前两种方式将地下建筑空间相互联系。混合群句的空间组合方式便于结合地面街道与广场布置地下建筑形成较大规模、多功能的地下商业区，可充分利用地下空间。6.城市中心区地下空间一体化设计原则基于上述城市中心区地下空间一体化设计的思路，我们提出在今后的地下空间开发以及一体化设计方面应该遵循以下五方面原则：6.1 地面地下一体化设计原则城市空间是城市中开敞的、用于室外活动的、人们可以感知的空间。城市空间的立体化开发，已被证明是克服城市矛盾、改善城市环境、改进城市面貌的一种有效途径。立体化开发，意味着在高空和地下两个方向上发展。城市中心区地下空间作为立体化开发的一部分，不能自成一体，而必须兼顾地面开发，成为地面城市空间有机延伸;反过来，地下空间通过自身环境的提高，又能为地面环境的改善提供可能性。总之，地面地下一体化设计原则将是我们进行设计的总原则。6.2 功能空间的综合性原则城市中心立体化开发的趋势，使得地下空间开发应与城市有机系统保持高度的对应协调。大型的公共建筑、商业建筑、写字楼等通过地下空间相互联系，形成更大的商业、文化、娱乐区，凸现地下空间成为联结城市网络的核心节点的重要地位。大型的地下综合体担负着巨大的城市功能，应根据地下空间的特性，将适宜进入地下的城市功能尽可能的引入地下。城市地下空间应做到功能综合性，充分发挥其社会综合效益。技术的进步也拓展了城市地下空间功能的范围，原来不适应的可以通过技术改造变成适应的，地下空间的内部环境与地面建筑室内环境的差别不断缩小就证明了这一点。6.3 使用空间的人性化原则城市地下空间的开发利用是一个复杂的系统工程，涉及到许多方面，其中城市地下空间环境的设计就是一个重要环节。一般而言，城市地下空间环境是一种人工环境。长期以来，建筑决定论的观点在建筑领域里占据着主要地位，不少建筑师认为建筑设计可以决定人的行为，使用者将按照设计者的意图去使用和感受环境，这实质上忽视了环境中文化、社会、人的心理等诸多因素，将可能导致建成的地下建筑物达不到预期的功能和效果。因此，我们需要创造富有人情味的地下空间，提高城市空间环境质量，改进人的生活环境，尽可能给人带来便利、舒适和美的享受。首先需要设计师把地下空间从内容和形式上有机地组合起来，在技术上做到科学合理，在美学上赋予其新的特征和形象，在功能上满足城市人集体生活和社会的需要。6.4 流动空间的连续性原则城市中心区的再开发根本上，就是对区内交通系统的立体化改造，使机动车流高速、高效地联结通过，同时在地面上最大限度的实现步行化。地下空间离开了四通八达的交通网络，将是无源之水、无本之木，必须形成一个连续的、流动的地下交通系统，配合城市步行网络形成空间的有机整体。便利的地下流动空间将促进不动产的开发，创造就业机会，繁荣城市经济；有助于中心区的振兴和发展，吸引投资者。6.5 地下空间的可持续发展原则城市地下空间是一种宝贵的资源，是城市空间资源的重要组成部分。城市地下空间开发利用是建设可持续发展城市的重要领域，在城市地下空间开发利用的过程中，应坚持可持续发展的观点和方法，城市地下空间开发利用的一切活动应以建设可持续发展的城市为总目标，同时还要坚持城市地下空间自身的可持续发展。城市地下空间的开发具有不可逆性：地下空间资源一旦开发就不可能回到原来的状态，其过程是不可逆的。必须科学的制订城市地下空间开发利用的规划，以保证地下空间资源的可持续开发利用。7.城市中心区地下空间一体化的意义7.1节约用地，提高经济效益土地是人类赖以生存的基本资源，土地与人口之间存在着客观依存关系。目前城市开发，用地效率很低，节约用地观念相当淡薄。在北方严寒的地区，不仅是高层建筑，就是一般建筑由于要防冻涨，基础埋深都很大，开发地下空间，可把这部分基础利用起来，提高经济效益，为大规模的开发注入活力。7.2解决交通拥挤完善的城市道路和交通，作为城市社区的“脉管”系统历来是现代城市的重要组成部分，是城市建设和发展的前提。城市道路和交通发展水平越来越成为城市发展程度的重要标志。7.3保护生态环境，美好环境城市开发是以土地为基础的，在城市开发过程中，往往要对土地进行局部甚至大面积的挖方、填方、整平。这种对土地甚至整个环境有破坏的行为，如果不采取特殊的措施，从长远的角度讲，会改变环境，破坏环境。随着我国城市开发蓬勃发展，城市建筑体量不断加大，尺度逼人，绿地、阳光日益减少，越来越不适应人们的生活需要。地下空间的开发，尽可腾出地方作为绿地，这对创造优美宜人的城市自然环境，作用之大不言而喻。8.结语城市的活力直接体现于城市活力空间的存在。城市地下空间的开发利用已经到了需要和城市地上空间进行一体化设计的时代，只有与城市交通、地面空间的开发利用进行综合考虑，并贯彻以人为本的人性化发展理念，才能使城市活力空间得以拓展和延续，为实现城市发展的活力目标而发挥作用，为居民的城市生活创造充满活力的立体化的空间。9.参考文献[1]李宗华.数字城市地下空间数据基础设施建设与应用[MJ. 北京:科学出版社， 2008.[2] 郑国平.城市地下空间信息系统关键技术研究[ D]. 上海:同济大学， 2004.[3] 穗明进。城市地下空间信息标准化. 上海:同济大学，2009[4] 沈沉. 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